Primer lanzamiento geoestacionario de un Falcon 9 (SES-8)

Por fin, a la tercera va la vencida. Hoy 3 de diciembre de 2013 a las 22:41 UTC la empresa SpaceX ha lanzado un cohete Falcon 9 v1.1 con el satélite de comunicaciones SES-8 desde la rampa LC-40 de la Base Aérea de Cabo Cañaveral. La misión hubiese pasado totalmente desapercibida para el gran público de no ser porque se trata del primer lanzamiento de SpaceX a la órbita geoestacionaria (GEO). La compañía norteamericana pretende reducir drásticamente el coste del acceso al espacio y para ello resulta imprescindible hacerse con el mercado de satélites en GEO, de la ahí la importancia de esta misión. Este ha sido el segundo lanzamiento comercial del Falcon 9 y el primero de un Falcon 9 v1.1 desde Cabo Cañaveral.

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Primer lanzamiento a GEO de SpaceX (SpaceX).

Con el fin de alcanzar GEO, la segunda etapa del Falcon 9 v1.1 debe volver a encenderse una vez en órbita para llevar a cabo una ignición de un minuto de duración aproximadamente y colocar la carga en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Para esta misión SpaceX ha usado una órbita supergeosíncrona con un apogeo de 80000 kilómetros, muy superior a los 36000 kilómetros de GEO. Cuanto más lejos esté situado el apogeo de una órbita, más fácil es cambiar su plano (se requiere menos delta-V), así que, dependiendo del lugar del lanzamiento y el cohete, el ahorro en delta-V por el cambio de plano compensa la delta-V extra que gastamos para obtener un apogeo tan alejado. El uso de este tipo de órbita de transferencia se denomina también transferencia bielíptica y suele ser más eficiente que una órbita de transferencia común de tipo Hohmann, aunque a cambio se necesitan más encendidos del motor de la carga útil para alcanzarla. La órbita inicial será de 295 x 80000 kilómetros y 20,7º de inclinación.

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Emblema de la misión (SpaceX).

El lunes 25 de noviembre el lanzamiento fue cancelado por problemas con una válvula y la presurización del tanque de oxígeno. El 28 de noviembre SpaceX intentó sin éxito lanzar el Falcon 9 hasta en dos oportunidades durante la ventana de 66 minutos de duración. En la primera ocasión el lanzamiento fue abortado cuando los nueve motores Merlin 1D ya habían hecho ignición y quedaba un segundo para el despegue. Aparentemente, un fallo en el sistema de ignición impidió que los motores alcanzasen su empuje máximo en el tiempo establecido. El segundo intento fue cancelado a un minuto del despegue al no poder garantizarse que los motores estuviesen en buen estado. El cohete fue trasladado al hangar para su inspección y se cambió el generador de gas del motor central. El 28 de diciembre

SES-8

El SES-8 es un satélite de telecomunicaciones geoestacionario de 3138 kg construido por Orbital Sciences para la empresa SES World Skies usando el bus GEOStar-2.4. Posee dos paneles solares que generan 5 kW de potencia eléctrica y un motor principal de fabricación japonesa IHI BT-4. Está equipado con 33 transpondedores en banda Ku y banda Ka para transmitir datos a India y al sureste de Asia. Estará situado en la longitud 95º de la órbita geoestacionaria. Su vida útil se estima en 15 años.

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SES-8 (SES).

Falcon 9 v1.1

El Falcon 9 v1.1 es un lanzador de dos etapas capaz de situar 13,15 toneladas en órbita baja o 4850 kg en una órbita de transferencia geoestacionaria lanzado desde Cabo Cañaveral. Tiene una masa al lanzamiento de 505,85 toneladas, una altura de 68,4 metros de altura y 3,7 metros de diámetro. Quema queroseno (RP-1) y oxígeno líquido en todas sus etapas. El fuselaje está fabricado en una aleación de aluminio-litio, mientras que la cofia y la estructura entre las dos fases está hecha de fibra de carbono. Todos los elementos importantes del cohete han sido fabricados en EEUU por SpaceX. El nombre de Falcon viene de la famosa nave Halcón Milenario de las películas de Star Wars. La existencia del Falcon 9 v1.1 fue hecha pública el 14 de mayo de 2012 cuando la NASA anunció que había modificado el contrato con SpaceX en vista de la intención de la compañía de introducir un nuevo diseño mejorado del Falcon 9 distinto al presentado en el contrato original. Oficialmente la denominación de este lanzador no es Falcon 9 v1.1, sino simplemente ‘Falcon 9 mejorado’ (upgraded Falcon 9).

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Diferencias entre el Falcon 9 v1.0 y v1.1 (SpaceX).

La primera etapa dispone de nueve motores Merlin 1D de ciclo abierto que generan un empuje de 5885 kN al nivel del mar o 6672 kN en el vacío. Los nueve motores están dispuestos en una configuración octogonal denominada octaweb, con un motor adicional en el centro. Como comparación, en el Falcon 9 v1.0 los nueve Merlin 1C estaban situados en una matriz rectangular de 3 x 3. De acuerdo con SpaceX, los Merlin 1D son más eficientes y baratos que los Merlin 1C. Al igual que éstos, los Merlin 1D tienen capacidad para soportar varios encendidos, lo que permite probarlos en la rampa y, eventualmente, permitir la recuperación de la primera etapa. El Falcon 9 puede perder dos motores durante el lanzamiento y aún así completar su misión. Los nueve motores funcionan durante 180 segundos.

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Nueve motores Merlin 1D en configuración octaweb (SpaceX).
La segunda etapa dispone de un único motor Merlin 1D adaptado al vacío (Merlin 1D Vacuum) con un empuje de 801 kN. Funciona durante 375 segundos. La cofia mide 13,1 x 5,2 metros.
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Motores Merlin 1D (SpaceX).
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Prestaciones del Falcon 9 y Falcon Heavy (SpaceX).

Fases del lanzamiento:

  • T-13 horas 30 min: encendido del vehículo.
  • T-3 h 50 min: comienza la carga de oxígeno líquido en el cohete.
  • T-3 h 40 min: comienza la carga de queroseno (RP-1).
  • T-3 h 15 min: finaliza la carga de queroseno y oxígeno.
  • T-6 min: comienza la secuencia de lanzamiento automática.
  • T-2 min: el director de lanzamiento da la autorización para proseguir con la cuenta.
  • T-1 min: el ordenador realiza las comprobaciones finales. Se activa el sistema Niagara de vertido de agua sobre la rampa (113500 litros).
  • T-40 s: se presurizan los tanques de propelentes.
  • T-3 s: ignición de los 9 motores Merlin.
  • T-0 s: despegue.
  • T+1 min: el cohete pasa por la zona de máxima presión dinámica (Max Q).
  • T+2 min 58 s: apagado de la primera etapa (MECO).
  • T+3 min: separación de la primera etapa y encendido de la segunda etapa.
  • T+4 min: separación de la cofia.
  • T+8 min: primer apagado de la segunda etapa (SECO-1).
  • T+27 min: segundo encendido de la segunda etapa.
  • T+28 min: segundo apagado de la segunda etapa (SECO-2)
  • T+32 min 53 s: separación de la carga útil.
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Traslado del cohete durante el primer intento (SpaceX).
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El cohete en la rampa (SpaceX).
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El cohete en la rampa de día (SpaceX).
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Rampa de lanzamiento SLC-40 en Cabo Cañaveral (SpaceX).
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Plano del SLC-40 (SpaceX).

17 Comentarios

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Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)

Me resulta curioso que para una mision GEO no se use una etapa superior.

fernando generalefernando generale

yo ya avía advertido esto sobre todo teniendo en cuenta que la segunda etapa tamvien debe ser recuperada.

Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)Oscar Garcia (@oalfonsogarcia)

Tienes toda la razon, pero como montan los RL-10 de 110kN en la segunda etapa por potencia parece una etapa superior.

MiguelcMiguelc

Bueno, a la tercera fue la vencida.

Felicidades a SpaceX por su primer lanzamiento a GTO.

Por cierto Daniel, un apunte. Según indica el locutor de SpaceX algo antes del lanzamiento, al final no llevaron el Falcon 9 al hangar, limpiaron y sustituyeron los generadores de gas con él en vertical, aún en la plataforma de lanzamiento … curioso.

Tiempos interesantes para la espaciotrastornados, vive Dios … 😉

jmorenobsjmorenobs

Se sabe algo si intentaron alguna prueba de recuperación de la primera o segunda etapa como en el primer lanzamiento???.
Me encanta el concepto de este cohete muy superior al obsoleto ariane-6 cuando vuele dentro de veinte años.

MiguelcMiguelc

SpaceX declaró que en este y el próximo lanzamientos no iban a intentar recuperar ninguna etapa.

Aún así parece que lo que sí van a hacer / han hecho, es usar el sistema de control de la primera etapa para orientarla, y que no reentrara dando tumbos (como en los lanzamientos del Falcon 9 v0). Según un rumor no confirmado quieren estudiar cuanto puede aguantar esa etapa entrando en la atmósfera sin haber frenado antes. Suena razonable.

PedroPedro

Hace años leí que la órbita geoestacionaria empezaba a estar tan saturada que en poco tiempo resultaría difícil poner más satélites en esa órbita. Y eso creo que era en los 90. ¿Qué hay de cierto?. ¿Se ha retirado alguna vez un satélite geoestacionario, o todos los que se han mandado siguen allí colocaditos?. ¿Quizá se han desarrollado técnicas más precisas para posicionarlos?

Dada la enorme longitud de la órbita, imagino que en todo caso lo que podrían estar saturados son algunos puntos o tramos de la órbita que resulten especialmente estratégicos para las telecomunicaciones o para otros usos. Por ejemplo satélites meteosat creo que se han puesto unos 7 u 8 supuestamente en la longitud de 0º (evidentemente no estarán realmente en la misma longitud, pero deben estar más o menos “próximos”)

DetorrDetorr

Que yo sepa algunos satelites reservan parte de su combustible para, al final de su vida util, ser expulsados de la orbita y no estorbar en el futuro.

Gabriel DomínguezGabriel Domínguez

Aunque despierta mucho más mi interés cualquier misión “Beyond Earth Orbit” -encuentro especialmente fascinante la exploración que sirve a la astrobiología-, creo que es bueno cualquier esfuerzo público o privado por avanzar en el dominio del espacio. Enhorabuena a SpaceX.

Iñigo GarcésIñigo Garcés

Pues, que yo sepa, el próximo Thaicom no harán ninguna prueba (como mucho lo que han hecho en este).

En el CRS proximo creo que intentaran softlanding en el mar con las patas unidas (creo que sin desplegarlas).

Y de ahí en adelante ni idea.

Daniel fernandesDaniel fernandes

SpaceX va por buen camino, sí señor. Pero, mi pregunta es ¿cuanto podría ahorrarse con la recuperación de etapas?
PD: ¿El Falcon heavy tendría capacidad para lanzar el Dream Chaser (estoy enamorado de esa navecita)? ¿Cuando está previsto que salgan adelante (ambos, el Dream Chaser de Sierra Nevada Corporation y el Falcon Heavy)?

TxemaryTxemary

Oficialmente SpaceX ha hablado de reducir el coste por lanzamiento a la décima parte (risas mil o más), si lo redujesen en un 25% se podrían dar con un canto en los dientes y con un 15% ya estaría bien ya…

El Falcon heavy puede poner en orbita una Dream Chaser o dos o lo que le echen (si cupiese claro) puesto que podrá poner 53t en orbita baja, pero los de Sierra nevada la tendrán lista antes de que se se lance por primera vez un FH, y mucho, muchísimo antes de que se pueda certificar el cohete para lanzar personas, si es que ese día llega, así que usarán el Atlas V.

El primer vuelo orbital de la dream Chaser está previsto para 2017.

Iñigo GarcésIñigo Garcés

Que yo sepa el FH tiene previsto el primer vuelo el año que viene o como mucho en 2015….

3 Trackbacks

[…] en servicio su nuevo cohete Falcon 9 v1.1. El nuevo lanzador ha llevado a cabo dos misiones: el primer lanzamiento de SpaceX a la órbita geoestacionaria y el primer lanzamiento desde la Base de Vandenberg. […]

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